JP2022014409A - Machine tool and control method therefor - Google Patents

Machine tool and control method therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2022014409A
JP2022014409A JP2020116731A JP2020116731A JP2022014409A JP 2022014409 A JP2022014409 A JP 2022014409A JP 2020116731 A JP2020116731 A JP 2020116731A JP 2020116731 A JP2020116731 A JP 2020116731A JP 2022014409 A JP2022014409 A JP 2022014409A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injection
unit
fluid
chip
machine tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020116731A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6774588B1 (en
Inventor
崇明 曽我
Takaaki Soga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DMG Mori Co Ltd
Original Assignee
DMG Mori Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DMG Mori Seiki Co Ltd filed Critical DMG Mori Seiki Co Ltd
Priority to JP2020116731A priority Critical patent/JP6774588B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6774588B1 publication Critical patent/JP6774588B1/en
Publication of JP2022014409A publication Critical patent/JP2022014409A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

To remove chips more efficiently.SOLUTION: A machine tool, which removes chips more efficiently, comprises: a fluid injection part comprising a nozzle which can control a fluid injection direction; an imaging part which images the interior of the machine tool; a chip detection part which detects a chip position in the machine tool on the basis of a picked-up image acquired from the imaging part; a derivation part which derives a correction amount of a fluid injection target position from the chip position according to the chip position; and a control part which controls the fluid injection direction by the nozzle by use of the correction amount.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、工作機械およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a machine tool and a control method thereof.

上記技術分野において、特許文献1には、マニピュレータを含むロボットで工作機械内の切屑を除去する技術が開示されている。特に、段落0059には、「制御部12は、ノズル18の位置および姿勢を決定する。ここで、本実施形態においては、第1の区域108a、第2の区域108b、第3の区域108c、および第4の区域108dに存在する加工屑を有効に除去するためのノズル18の位置および姿勢(すなわち、ツール座標系)が、使用者によってあらかじめ定められる。」と記載されている。また、段落0060には、「一例として、ノズル18のツール座標系は、領域108に存在する加工屑を、治具104の中心から放射状に外方へ向かう方向へ吹き飛ばすことができるように、設定される。」と記載されている。 In the above technical field, Patent Document 1 discloses a technique for removing chips in a machine tool with a robot including a manipulator. In particular, in paragraph 0059, "The control unit 12 determines the position and orientation of the nozzle 18. Here, in the present embodiment, the first area 108a, the second area 108b, the third area 108c, And the position and orientation of the nozzle 18 (ie, the tool coordinate system) for effectively removing the machining debris present in the fourth area 108d is predetermined by the user. " Further, in paragraph 0060, "As an example, the tool coordinate system of the nozzle 18 is set so that the work chips existing in the region 108 can be blown outward radially from the center of the jig 104. Will be done. "

特開2017-35765号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-35765

しかしながら、上記文献は、どの位置の加工屑に対してどの方向から流体を吹き付けるかを決定しているが、段落0037にある通り、「加工屑に流体を吹き付けて該加工屑を除去する」という発想しかなく、効果的に切屑を除去することができなかった。 However, the above-mentioned document determines from which direction the fluid is sprayed on the work chips at which position, but as described in paragraph 0037, it is said that "the fluid is blown onto the work chips to remove the work chips". There was only an idea, and it was not possible to effectively remove the chips.

本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique for solving the above-mentioned problems.

本発明は、特許請求の範囲に記載した工作機械等を提供するものである。 The present invention provides machine tools and the like described in the claims.

本発明によれば、より効率的に切屑を除去することができる。 According to the present invention, chips can be removed more efficiently.

第1実施形態に係る工作機械の構成およびクーラント制御の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the machine tool and the coolant control which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る工作機械の構成およびクーラント制御の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the machine tool and the coolant control which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る工作機械の構成およびクーラント制御の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the machine tool and the coolant control which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る工作機械の構成およびクーラント制御の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the machine tool and the coolant control which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る工作機械の切屑検出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the chip detection part of the machine tool which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る工作機械の切屑検出部の学習方法を示す図である。It is a figure which shows the learning method of the chip detection part of the machine tool which concerns on 1st Embodiment.

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail exemplary with reference to the drawings. However, the components described in the following embodiments are merely examples, and the technical scope of the present invention is not limited to them.

[第1実施形態]
本発明の第1実施形態としての工作機械100について、図1を用いて説明する。工作機械100は、金属、木材、石材、樹脂等のワーク130に対して、不図示の主軸および工具を用いて、切削や研削等の加工を行うための機械である。図1に示すように、工作機械100は、クーラント噴射部101と、カメラ102と、切屑検出部103、導出部104と制御部105とを備える。工作機械100は、また、工具主軸151とホルダ152と工具153とを備えている。
[First Embodiment]
The machine tool 100 as the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The machine tool 100 is a machine for cutting or grinding a work 130 made of metal, wood, stone, resin or the like by using a spindle and a tool (not shown). As shown in FIG. 1, the machine tool 100 includes a coolant injection unit 101, a camera 102, a chip detection unit 103, a lead-out unit 104, and a control unit 105. The machine tool 100 also includes a tool spindle 151, a holder 152, and a tool 153.

クーラント噴射部101は、主軸、工具およびワーク130の潤滑・冷却・洗浄のためだけでなく、切屑110の効果的な排出のためにクーラント112を噴射する。クーラント噴射部101は、クーラントの噴射方法を制御可能なクーラントノズル111を有する。噴射方法とは、クーラントノズル111の方向(または方向を規定する噴射目標位置142)、クーラント112の噴射圧、クーラントの拡散レベル、クーラントノズル111の動かし方、およびクーラント112の脈流の有無の少なくともいずれか1つを含む。拡散レベルとは、クーラント112が到達する領域の形状または面積で定義される。クーラントノズル111の動かし方とは、噴射されたクーラント112の軌跡である。ここでは例示的に切屑の排出のために噴射する流体をクーラントとしたが、切屑を動かすことのできる流体であれば、空気や水など、いかなる流体でも適用可能である。 The coolant injection section 101 injects the coolant 112 not only for lubrication, cooling, and cleaning of the spindle, tools, and work 130, but also for effective discharge of chips 110. The coolant injection unit 101 has a coolant nozzle 111 capable of controlling the method of injecting the coolant. The injection method includes at least the direction of the coolant nozzle 111 (or the injection target position 142 that defines the direction), the injection pressure of the coolant 112, the diffusion level of the coolant, how to move the coolant nozzle 111, and the presence or absence of pulsating current of the coolant 112. Includes any one. The diffusion level is defined by the shape or area of the area reached by the coolant 112. The way of moving the coolant nozzle 111 is the locus of the injected coolant 112. Here, the fluid to be injected for discharging the chips is exemplified as a coolant, but any fluid such as air or water can be applied as long as the fluid can move the chips.

カメラ102は、工作機械100内部を撮像することにより機内画像を取得する撮像部である。カメラ102は、機内の天井付近に固定されたカメラでもよいが、自動工具交換装置(Automatic Tool Changer:ATC)により工具同様に主軸に着脱可能なカメラでもよい。さらにカメラ102は、機内天井に取り付けられたレール(不図示)に沿ってスライド移動可能な構成でもよい。ここでは、撮像装置の一例としてカメラ102を設けたが、例えばラインスキャナやX線撮影装置などを設けてもよい。 The camera 102 is an image pickup unit that acquires an in-machine image by taking an image of the inside of the machine tool 100. The camera 102 may be a camera fixed near the ceiling in the machine, or may be a camera that can be attached to and detached from the spindle like a tool by an automatic tool changer (ATC). Further, the camera 102 may be configured to be slidable along a rail (not shown) attached to the ceiling inside the aircraft. Here, the camera 102 is provided as an example of the image pickup apparatus, but for example, a line scanner, an X-ray photographing apparatus, or the like may be provided.

切屑検出部103は、カメラ102によって撮像された機内画像に基づいて、工作機械100の内部に存在する清掃対象物としての切屑110の位置141を検出する。具体的には、機内画像を小領域に分割(メッシュ化)し、部分領域ごとに、切屑110の有無を判定する。切屑検出部103は、切屑110の位置以外に、切屑の大きさ、切屑の量、切屑の形状、切屑の種類またはこれらの組み合わせ等のように、切屑に関する様々な情報を検出してもよい。例えば、切屑の洗浄のし易さを示す「クラス」を判定してもよい。 The chip detection unit 103 detects the position 141 of the chips 110 as a cleaning object existing inside the machine tool 100 based on the in-machine image captured by the camera 102. Specifically, the in-flight image is divided into small areas (meshed), and the presence or absence of chips 110 is determined for each partial area. In addition to the position of the chip 110, the chip detection unit 103 may detect various information about the chip, such as the size of the chip, the amount of the chip, the shape of the chip, the type of the chip, or a combination thereof. For example, a "class" indicating the ease of cleaning chips may be determined.

切屑検出部103は、撮影画像の特徴量を抽出する。切屑検出部103が抽出する特徴量は、撮像画像の情報量、周波数成分、コントラスト、および輝度の分布のうち少なくともいずれか1つを含む。切屑検出部103は、撮影画像の特徴量を抽出し、切屑検出に使える画像か否か判定する。 The chip detection unit 103 extracts the feature amount of the captured image. The feature amount extracted by the chip detection unit 103 includes at least one of the information amount, the frequency component, the contrast, and the luminance distribution of the captured image. The chip detection unit 103 extracts the feature amount of the captured image and determines whether or not the image can be used for chip detection.

導出部104は、切屑位置と、過去に噴射した流体の噴射方法と、流体噴射後の切屑位置の変化とを教師データとして機械学習することにより生成された噴射方法モデル107を用いて、切屑位置から予測される、流体を噴射すべき噴射方法を導出する。導出部104は、例えば、クーラントの噴射目標位置142の切屑位置141からの補正量Cを、切屑位置141に応じて導出してもよい。クーラント112は、ノズル111から噴射された後、放物線を描いて、到着位置143に達する。切屑110をシュータ120に向けて移動させるためには、クーラント112を、切屑110に直接ぶつけるのではなく、切屑110の図中左側の到着位置143に到着させてシュータ120への流れを生成するべきである。そこで、そのような噴出後のクーラント112の挙動およびクーラント到着後の切屑への影響を考慮して、噴射目標位置142を定める。導出部104は、切屑位置141だけでなく切屑量に応じて、噴射方法を導出してもよい。例えば、切屑量が多ければ、まず切屑位置に直接クーラント112をぶつけて、切屑を分散させ、その後、切屑位置141からずれた位置に噴射目標位置142を定めてもよい。 The derivation unit 104 uses the chip position using the injection method model 107 generated by machine learning the chip position, the injection method of the fluid injected in the past, and the change in the chip position after the fluid injection as teacher data. The injection method for injecting the fluid, which is predicted from, is derived. The lead-out unit 104 may, for example, derive the correction amount C from the chip position 141 of the coolant injection target position 142 according to the chip position 141. After being ejected from the nozzle 111, the coolant 112 draws a parabola and reaches the arrival position 143. In order to move the chips 110 towards the shooter 120, the coolant 112 should arrive at the arrival position 143 on the left side of the figure of the chips 110 to generate a flow to the shooter 120, rather than hitting the chips 110 directly. Is. Therefore, the injection target position 142 is determined in consideration of the behavior of the coolant 112 after such ejection and the influence on the chips after the coolant arrives. The lead-out unit 104 may derive the injection method according to not only the chip position 141 but also the chip amount. For example, if the amount of chips is large, the coolant 112 may be first directly hit against the chip positions to disperse the chips, and then the injection target position 142 may be set at a position deviated from the chip position 141.

噴射方法モデル107は、過去に噴射したクーラント112の噴射方法と、クーラントノズル111と切屑位置141との水平距離と、流体噴射後の切屑位置の変化とを教師データとして、機械学習により生成されたモデルである。流体噴射後の切屑位置141の変化は、クーラント112の噴射前後の撮像画像を比較することにより導かれる。つまりクーラント112の噴射前後で、ターゲットとなる切屑の位置がどのように変化しているかを判定し、その変化量が所定値を超えており、変化方向がシュータ120の方向であれば、高いスコアとなる。 The injection method model 107 was generated by machine learning using the injection method of the coolant 112 injected in the past, the horizontal distance between the coolant nozzle 111 and the chip position 141, and the change in the chip position after fluid injection as training data. It is a model. The change in the chip position 141 after the fluid injection is derived by comparing the captured images before and after the injection of the coolant 112. That is, it is determined how the position of the target chip changes before and after the injection of the coolant 112, and if the amount of change exceeds a predetermined value and the change direction is in the direction of the shooter 120, a high score is obtained. Will be.

クーラント噴射部101は、ノズル111を2つ以上備えてもよく、導出部104は、噴射方法として、その2つ以上のノズルのそれぞれの最適方向をそれぞれの切屑位置141ごとに導出してもよい。 The coolant injection unit 101 may include two or more nozzles 111, and the extraction unit 104 may derive the optimum direction of each of the two or more nozzles for each chip position 141 as an injection method. ..

制御部105は、クーラントポンプ106を制御しつつ、クーラントポンプ106の動きに連動して、カメラ102の撮影を制御する。制御部105は、クーラントポンプ106を制御してクーラント112の噴射を停止させた後、カメラ102を制御して撮像を行い、撮像後にクーラントを再度噴射するようにクーラントポンプ106を制御する。 The control unit 105 controls the imaging of the camera 102 in conjunction with the movement of the coolant pump 106 while controlling the coolant pump 106. The control unit 105 controls the coolant pump 106 to stop the injection of the coolant 112, then controls the camera 102 to perform an image pickup, and controls the coolant pump 106 to inject the coolant again after the image pickup.

また、制御部105は、加工プログラム(Gコード)やユーザ操作に従い、切屑検出のための撮影を行なうタイミングか否かを判定する。例えば、ランニング中における加工の切れ目(ワークの別の面を削るタイミング)や、ATCによる工具の取替タイミングなどや、ユーザからの指示があったタイミングがこれに当たる。 Further, the control unit 105 determines whether or not it is the timing to perform photographing for chip detection according to the machining program (G code) or the user operation. For example, a break in machining during running (timing to scrape another surface of the work), timing to replace a tool by ATC, and timing instructed by a user correspond to this.

制御部105は、カメラ102の撮影画像を解析した結果に基づいて、クーラント噴射部101を制御し、効果的かつ効率的に、切屑にクーラントを噴射する。 The control unit 105 controls the coolant injection unit 101 based on the result of analyzing the captured image of the camera 102, and effectively and efficiently injects the coolant into the chips.

なお、導出部104は、噴射方法モデル107を用いずに、補正量Cを、切屑位置141に応じて導出してもよい。例えば、導出部104は、切屑位置141と補正量Cとを対応付けて記憶する記憶部と、クーラント噴射後の切屑位置141の変化に応じて、記憶部に記憶された補正量Cを更新する更新部と、を有してもよい。ここで、補正量Cとは、クーラントノズル111の方向を示すベクトルが工作機械の底面とぶつかる位置を噴射目標位置142とした場合、噴射目標位置142と切屑位置141との差分であり、平面距離である。噴射目標位置142と切屑位置141は、工作機械100の底面におけるXZ平面上の位置で定義することができる。ただし、補正量Cの定義はこれに限定されるものではなく、例えばクーラントノズル111の方向と、クーラントノズル111の位置と切屑位置とを結ぶ方向とがなす角度であってもよい。導出部104は、補正量Cを、クーラントノズル111の位置と切屑位置141との距離に応じて導出してもよい。クーラントノズル111そのものを移動できる構成の場合、導出部104は、クーラントノズル111の移動速度を加味して、補正量Cを導出してもよい。 The derivation unit 104 may derive the correction amount C according to the chip position 141 without using the injection method model 107. For example, the derivation unit 104 updates the storage unit that stores the chip position 141 and the correction amount C in association with each other, and the correction amount C stored in the storage unit according to the change of the chip position 141 after the coolant injection. It may have an update unit. Here, the correction amount C is the difference between the injection target position 142 and the chip position 141 when the position where the vector indicating the direction of the coolant nozzle 111 collides with the bottom surface of the machine tool is the injection target position 142, and is the plane distance. Is. The injection target position 142 and the chip position 141 can be defined by positions on the XZ plane on the bottom surface of the machine tool 100. However, the definition of the correction amount C is not limited to this, and may be, for example, an angle formed by the direction of the coolant nozzle 111 and the direction connecting the position of the coolant nozzle 111 and the chip position. The lead-out unit 104 may lead out the correction amount C according to the distance between the position of the coolant nozzle 111 and the chip position 141. In the case of a configuration in which the coolant nozzle 111 itself can be moved, the lead-out unit 104 may derive the correction amount C in consideration of the moving speed of the coolant nozzle 111.

導出部104は、補正量Cを、さらにクーラント噴射部101によるクーラント112の噴射圧に応じて導出してもよい。例えば、クーラント112の噴射圧が高ければ、噴射目標位置142と、クーラントの到着位置143との差分が小さくなるので、補正量Cが小さくなるように導出すればよい。 The lead-out unit 104 may further derive the correction amount C according to the injection pressure of the coolant 112 by the coolant injection unit 101. For example, if the injection pressure of the coolant 112 is high, the difference between the injection target position 142 and the arrival position 143 of the coolant becomes small, so the correction amount C may be derived so as to be small.

また、図2に示すように、切屑位置141が壁201に近い場合には、壁201に向けて噴射され、反射したクーラント112が、切屑110をシュータ120に移動させるように、導出部104が、補正量Cを導出する。同様に、図3に示すように、切屑110が工作機械100のコーナー301に固まっている場合には、クーラント112がコーナー301に向けて噴射され、反射したクーラント112が切屑110をシュータ120に移動させるように、導出部104が、補正量Cを導出する。 Further, as shown in FIG. 2, when the chip position 141 is close to the wall 201, the outlet unit 104 is ejected toward the wall 201 so that the reflected coolant 112 moves the chip 110 to the shooter 120. , The correction amount C is derived. Similarly, as shown in FIG. 3, when the chips 110 are stuck in the corners 301 of the machine tool 100, the coolant 112 is ejected toward the corners 301, and the reflected coolant 112 moves the chips 110 to the shooter 120. The derivation unit 104 derives the correction amount C so as to cause the correction.

導出部104は、さらに、切屑位置141に基づいて、クーラント112の噴射圧を導出してもよい。具体的には、切屑位置141がクーラントノズル111から遠ければ、強い噴射圧を導出し、近ければ弱い噴射圧を導出してもよい。制御部105は、導出した噴射圧でクーラント112を噴射するようにクーラント噴射部101を制御する。 The lead-out unit 104 may further derive the injection pressure of the coolant 112 based on the chip position 141. Specifically, if the chip position 141 is far from the coolant nozzle 111, a strong injection pressure may be derived, and if it is close, a weak injection pressure may be derived. The control unit 105 controls the coolant injection unit 101 so as to inject the coolant 112 with the derived injection pressure.

導出部104は、さらに、切屑位置141に応じて、クーラント112の拡散レベルや動かし方を導出してもよい。例えば、図4の左図に示すように、導出部104および制御部105は、切屑位置141が壁401に沿って広がって分布している場合、クーラント112の到達位置が壁401に沿ってジグザグに往復動するようにクーラントノズル111を動かして、切屑110を壁から離れるように制御してもよい。また例えば、図4の右図に示すように導出部104および制御部105は、切屑位置141が壁401に沿って広がって分布している場合、クーラント112が壁401に沿って広範囲に拡散するように噴射させて、切屑110を壁から離れるように制御してもよい。 The lead-out unit 104 may further derive the diffusion level and the way of moving the coolant 112 according to the chip position 141. For example, as shown in the left figure of FIG. 4, in the lead-out unit 104 and the control unit 105, when the chip positions 141 are spread and distributed along the wall 401, the arrival positions of the coolant 112 are zigzag along the wall 401. The coolant nozzle 111 may be moved to reciprocate to control the chips 110 away from the wall. Further, for example, as shown in the right figure of FIG. 4, in the lead unit 104 and the control unit 105, when the chip positions 141 are spread and distributed along the wall 401, the coolant 112 spreads widely along the wall 401. The chips 110 may be controlled to move away from the wall by injecting the chips 110 in such a manner.

制御部105は、クーラントポンプ106を制御しつつ、クーラントポンプ106の動きに連動して、カメラ102の撮影を制御する。制御部105は、クーラントポンプ106を制御してクーラント112の噴射を停止させた後、カメラ102を制御して撮像を行い、撮像後にクーラントを再度噴射するようにクーラントポンプ106を制御する。 The control unit 105 controls the imaging of the camera 102 in conjunction with the movement of the coolant pump 106 while controlling the coolant pump 106. The control unit 105 controls the coolant pump 106 to stop the injection of the coolant 112, then controls the camera 102 to perform an image pickup, and controls the coolant pump 106 to inject the coolant again after the image pickup.

制御部105は、例えば、ATC(Auto Tool Changer)による工具の取替タイミングに合わせて、クーラントポンプ106をオフにしてクーラント112の噴射を停止させ、その停止時間に合わせて切屑の撮影を行う。 For example, the control unit 105 turns off the coolant pump 106 at the timing of tool replacement by the ATC (Auto Tool Changer) to stop the injection of the coolant 112, and photographs the chips according to the stop time.

図5は、切屑検出部103の内部構成を説明するためのブロック図である。切屑検出部103は、演算処理部501とストレージ502とタッチパネル503とを備える。 FIG. 5 is a block diagram for explaining the internal configuration of the chip detection unit 103. The chip detection unit 103 includes a calculation processing unit 501, a storage 502, and a touch panel 503.

演算処理部501は、各種の演算処理を実行し、各種の機能を実現する。ストレージ502は、各種のデータを記憶するとともに、演算処理部501が演算処理を行う際のワーキングエリアとして機能する。具体的に、ストレージ502は、切屑検出プログラム521と、判定用パラメータ523と、判定結果524と、洗浄条件525と、洗浄回数526と機内画像527とを記憶する。ここでは切屑検出部103の内部にストレージ502を設けているが、外部サーバに用意されたストレージから、ネットワークを介して切屑検出部103に各種データが提供されてもよい。 The arithmetic processing unit 501 executes various arithmetic processing and realizes various functions. The storage 502 stores various data and functions as a working area when the arithmetic processing unit 501 performs arithmetic processing. Specifically, the storage 502 stores the chip detection program 521, the determination parameter 523, the determination result 524, the cleaning condition 525, the number of cleanings 526, and the in-flight image 527. Here, the storage 502 is provided inside the chip detection unit 103, but various data may be provided to the chip detection unit 103 via the network from the storage prepared in the external server.

タッチパネル503は、ユーザからの指示入力を受け付ける入力機能と、切屑の判定結果等を表示する表示機能とを備える。 The touch panel 503 has an input function for receiving an instruction input from a user and a display function for displaying a chip determination result or the like.

切屑検出プログラム521は、学習・推論モデルに判定用パラメータ523を適用してなる切屑判定モデル522を採用する。判定用パラメータ523は、切屑を検出するためのパラメータであり、部分画像と切屑に関する情報を教師データとして用いて、学習・推論モデルに事前学習させて得られる。 The chip detection program 521 adopts a chip determination model 522 by applying the determination parameter 523 to the learning / inference model. The determination parameter 523 is a parameter for detecting chips, and is obtained by pre-learning a learning / inference model using information about a partial image and chips as teacher data.

判定用パラメータ523は、複数の異なるメッシュサイズごとに記憶されている。また、ストレージ502には、切屑判定モデル522の学習効率等の特性を左右する学習パラメータ(不図示)が別途記憶されている。 The determination parameter 523 is stored for each of a plurality of different mesh sizes. Further, the storage 502 separately stores learning parameters (not shown) that influence the characteristics such as the learning efficiency of the chip determination model 522.

判定結果524は、機内画像527をメッシュに分割した部分画像のそれぞれ(メッシュエリアに対応)について切屑検出プログラムを実行した結果である。 The determination result 524 is the result of executing the chip detection program for each of the partial images (corresponding to the mesh area) obtained by dividing the in-flight image 527 into meshes.

切屑判定モデル522は、図6に示すように、判定結果524として、部分画像601ごとに、切屑の洗浄のし易さを示す「クラス」を導き出す。この「クラス」は、切屑の量、密集度合、大きさ、長さ、形状等を総合的に勘案して決定される。具体的には、切屑が少ない、散在している、小さい、短い、引っ掛かり難い等のように、洗浄し易い状態であるほど低いクラスとし、切屑が多い、密集している、大きい、長い、引っ掛かり易い等のように、洗浄し難い状態であるほど高いクラスとして分類される。クラスごとに、そのクラスの確率が判定結果524として記憶される。例えば、切屑がない「クラス0」と、切屑が少ない「クラス1」と、切屑が多い「クラス2」の3クラスが設定されている場合、部分画像601ごとに、「クラス0」である確率P0と、「クラス1」である確率P1と、「クラス2」である確率P2とが記憶される。なお、判定結果524は、クラスごとの確率に限定されるものではなく、最も確率の高いクラスを単純に判定結果として記憶してもよい。 As shown in FIG. 6, the chip determination model 522 derives a "class" indicating the ease of cleaning the chips for each partial image 601 as the determination result 524. This "class" is determined by comprehensively considering the amount of chips, the degree of density, size, length, shape, and the like. Specifically, the lower the class is, the easier it is to clean, such as less chips, scattered, small, short, and hard to get caught. The more difficult it is to clean, such as easy, the higher the class. For each class, the probability of that class is stored as the determination result 524. For example, if three classes of "class 0" with no chips, "class 1" with few chips, and "class 2" with many chips are set, the probability of being "class 0" for each partial image 601 is set. P0, the probability P1 of "class 1", and the probability P2 of "class 2" are stored. The determination result 524 is not limited to the probability for each class, and the class with the highest probability may be simply stored as the determination result.

図5に戻り、洗浄条件525は、切屑の洗浄が必要か否かを判定するための条件である。洗浄条件525として、各部分画像の位置とクラスごとの確率と、を組み合わせた条件が設定されている。例えば、上述した3クラスが設定されている場合には、以下のような洗浄条件(1)~(4)を降順に評価することにより、効率的で高性能な洗浄判定アルゴリズムが実現される。(1)P0,P1,P2のうち、最大値がP2である:洗浄する(2)P1+P2≧99%である:洗浄する(3)メッシュエリアがテーブル12上であり、かつ、P1+P2≧P0である:洗浄する(4)上記条件(1)~(3)に該当しない:洗浄しない
例えば、上述した最も単純化された2クラスが設定されている場合は、メッシュエリアの位置に関わらず、クラス0(切屑なし)であれば洗浄せず、クラス1(切屑あり)であれば洗浄する、という洗浄条件を設定してもよい。
Returning to FIG. 5, the cleaning condition 525 is a condition for determining whether or not cleaning of chips is necessary. As the cleaning condition 525, a condition that combines the position of each partial image and the probability for each class is set. For example, when the above-mentioned three classes are set, an efficient and high-performance cleaning determination algorithm is realized by evaluating the following cleaning conditions (1) to (4) in descending order. (1) Of P0, P1 and P2, the maximum value is P2: wash (2) P1 + P2 ≧ 99%: wash (3) the mesh area is on the table 12 and P1 + P2 ≧ P0. Yes: Wash (4) Not applicable to the above conditions (1) to (3): Do not wash For example, if the above-mentioned two most simplified classes are set, the class is regardless of the position of the mesh area. A cleaning condition may be set such that if it is 0 (without chips), it is not washed, and if it is class 1 (with chips), it is washed.

例えば、洗浄回数526は、機内を連続して洗浄した回数である連続洗浄回数と、各メッシュエリアを連続して洗浄した回数である局所連続洗浄回数とを含む
演算処理部501は、例えばCPU(Central Processing Unit)によって構成されている。演算処理部501は、切屑検出プログラム521を実行することにより、駆動制御部511、撮像制御部512、メッシュ分割部513、切屑判定部514、洗浄処理部515、ティーチング処理部516、追加学習部517およびクーラント制御部518として機能する。
For example, the number of washings 526 includes, for example, the number of continuous washings, which is the number of times the inside of the machine is continuously washed, and the number of times of local continuous washing, which is the number of times each mesh area is continuously washed. Central Processing Unit). By executing the chip detection program 521, the arithmetic processing unit 501 executes the drive control unit 511, the image pickup control unit 512, the mesh division unit 513, the chip determination unit 514, the cleaning processing unit 515, the teaching processing unit 516, and the additional learning unit 517. And functions as a coolant control unit 518.

駆動制御部511は、カメラ102としてATCカメラを使用する場合、自動工具交換装置(Automatic Tool Changer:ATC)を制御し、工具をATCカメラに交換させる。 When the ATC camera is used as the camera 102, the drive control unit 511 controls an automatic tool changer (ATC) to change the tool to the ATC camera.

撮像制御部512は、あらかじめ設定した撮影タイミングでカメラ102に撮影制御信号を出力し、機内画像527を取得してストレージ502に記憶する。撮影タイミングは、工程と工程との間、工具交換時、一定時間間隔、所定の加工量に達したタイミング等である。 The image pickup control unit 512 outputs a shooting control signal to the camera 102 at a preset shooting timing, acquires an in-flight image 527, and stores it in the storage 502. The shooting timing is between steps, tool change, fixed time interval, timing when a predetermined machining amount is reached, and the like.

メッシュ分割部513は、機内画像を複数の部分画像に分割処理する。これにより、切屑の検出を簡単化かつ高精度化することができる。 The mesh dividing unit 513 divides the in-flight image into a plurality of partial images. This makes it possible to simplify and improve the accuracy of chip detection.

切屑の外形を構成するエッジ(稜線)は、比較的複雑で不規則である。当該特徴は、多数の切屑が堆積して折り重なり、個々の形状が認識できないような状態においても失われることがない。一方、切屑の背景となるワークや治具については、一般的に、切屑のような不規則性はない。そこで、メッシュ分割部513は、切屑、ワークおよび治具の各サイズに基づいて、決定されたサイズの部分画像に分割する。これより、ワークや治具のエッジ形状と切屑とが識別しやすくなり、誤検出が低減される。メッシュは碁盤目状に限定されるものではなく、菱形、三角形、ハニカム形状等であってもよい。また、機内画像の全てを部分画像に分割する必要はなく、切屑の検出が必要なエリアのみを分割してもよい。 The edges that make up the outer shape of the chips are relatively complex and irregular. This feature is not lost even when a large number of chips are piled up and folded, and individual shapes cannot be recognized. On the other hand, the work or jig that is the background of the chips generally does not have the irregularity of the chips. Therefore, the mesh dividing portion 513 divides into partial images of a determined size based on the sizes of the chips, the work, and the jig. This makes it easier to distinguish the edge shape of the work or jig from the chips, and erroneous detection is reduced. The mesh is not limited to a grid pattern, and may be a rhombus, a triangle, a honeycomb shape, or the like. Further, it is not necessary to divide the entire in-flight image into partial images, and only the area where chip detection is required may be divided.

切屑判定部514は、各部分画像に対して、ノイズの除去処理や、画像サイズの変換処理等のような、判定精度を向上させるための前処理を実行する。その後、切屑判定部514は、部分画像のそれぞれについて、切屑検出プログラム521を実行することにより、切屑判定モデル522を用いて切屑の有無を判定し、判定結果524を保存する。 The chip determination unit 514 executes preprocessing for improving the determination accuracy, such as noise removal processing, image size conversion processing, and the like, for each partial image. After that, the chip determination unit 514 determines the presence or absence of chips using the chip determination model 522 by executing the chip detection program 521 for each of the partial images, and saves the determination result 524.

切屑判定部514は、例えば、環境変化に比較的強いディープラーニング手法のうち、とりわけ画像のクラス分類に特化したモデルである畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network:CNN)を用いる。ただし、これに限定されるものではなく、他の機械学習アルゴリズムを用いてもよい。 The chip determination unit 514 uses, for example, a convolutional neural network (CNN), which is a model specialized for image classification among deep learning methods that are relatively resistant to environmental changes. However, the present invention is not limited to this, and other machine learning algorithms may be used.

例えば、サポートベクターマシン(SVM:support vector machine)等のように、画像ではない入力データを用いる機械学習アルゴリズムを使用する場合、部分画像に対してフィルタ処理等を実行し、各部分画像が有する形状特徴量を算出する。そして、当該形状特徴量を学習済の切屑判定モデルに入力することにより、部分画像のそれぞれについてクラスを判定してもよい。さらに決定的アルゴリズムのような非機械学習アルゴリズムを使用してもよい。例えば、部分画像は、切屑が多いほど複雑になり、高い画像周波数成分が多くなる傾向がある。そこで、切屑判定部514は、高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:FFT)等の周波数解析を実行し、各部分画像のスペクトル統計量を判定用パラメータとを比較して、クラスを判定してもよい。ただし、高速フーリエ変換は環境依存度が高く、部分画像内に切屑以外の小さなネジ穴や、クーラントの飛沫等が撮像されていると、高周波成分が多くなり、誤判定しやすくなる。このため、切屑がない状態でのエリア全体画像をあらかじめ用意しておき、これと判定対象であるエリア全体画像との差分画像をメッシュ分割し、高速フーリエ変換することにより、環境依存成分を排除してもよい。 For example, when using a machine learning algorithm that uses input data that is not an image, such as a support vector machine (SVM), a filter process or the like is executed on the partial image, and the shape of each partial image. Calculate the feature amount. Then, the class may be determined for each of the partial images by inputting the shape feature amount into the trained chip determination model. Further, a non-machine learning algorithm such as a deterministic algorithm may be used. For example, a partial image tends to be more complex with more chips and more high image frequency components. Therefore, the chip determination unit 514 may execute frequency analysis such as Fast Fourier Transform (FFT), compare the spectral statistic of each partial image with the determination parameter, and determine the class. .. However, the fast Fourier transform is highly environment-dependent, and if small screw holes other than chips, droplets of coolant, etc. are imaged in the partial image, high-frequency components increase and erroneous determination is likely to occur. For this reason, an environment-dependent component is eliminated by preparing an image of the entire area without chips in advance, dividing the difference image between this and the image of the entire area to be determined into a mesh, and performing a fast Fourier transform. You may.

洗浄処理部515は、部分画像のそれぞれについて、切屑の洗浄が必要か否かを判定し、クーラントポンプ106を駆動して洗浄を行なう。洗浄処理部515は、記憶されている洗浄条件525と、各部分画像の判定結果524とを比較する。そして、洗浄条件525を満たす部分画像については洗浄が必要と判定する。洗浄処理部515は、洗浄が必要と判定すると、クーラント噴射部101を制御して切屑の洗浄を行わせる。洗浄処理部515は、洗浄が必要と判定された部分画像に対応するメッシュエリアの位置(工作機械100内における実際の位置)を算出し、当該メッシュエリアに向けて、クーラント噴射部101から洗浄液を噴射させる。 The cleaning processing unit 515 determines whether or not cleaning of chips is necessary for each of the partial images, and drives the coolant pump 106 to perform cleaning. The cleaning processing unit 515 compares the stored cleaning condition 525 with the determination result 524 of each partial image. Then, it is determined that cleaning is necessary for the partial image satisfying the cleaning condition 525. When the cleaning processing unit 515 determines that cleaning is necessary, the cleaning processing unit 515 controls the coolant injection unit 101 to clean the chips. The cleaning processing unit 515 calculates the position of the mesh area (actual position in the machine tool 100) corresponding to the partial image determined to require cleaning, and discharges the cleaning liquid from the coolant injection unit 101 toward the mesh area. Inject.

なお、メッシュエリアの位置は、例えば、エリア全体画像を格納する画像メモリ(図示せず)を工作機械100内の座標系に対応させておくことにより、特定することができる。クーラント噴射部101はプログラマブルなクーラントノズル111を用いて、噴射方向を変えながら、洗浄が必要と判定された全てのメッシュエリアに対してクーラントを噴射する。 The position of the mesh area can be specified, for example, by making an image memory (not shown) for storing an image of the entire area correspond to the coordinate system in the machine tool 100. The coolant injection unit 101 uses a programmable coolant nozzle 111 to inject coolant to all mesh areas determined to require cleaning while changing the injection direction.

洗浄処理部515は、洗浄動作を実行するたびに、洗浄回数526を更新し、洗浄回数526が、所定の閾値未満の場合には洗浄を実施する。一方、洗浄回数526(連続洗浄回数および局所連続洗浄回数のうち少なくとも一方)が、所定の閾値に到達した場合には、所定の異常時処理を実行する。 The cleaning processing unit 515 updates the cleaning count 526 each time the cleaning operation is executed, and if the cleaning count 526 is less than a predetermined threshold value, cleaning is performed. On the other hand, when the number of washings 526 (at least one of the number of continuous washings and the number of local continuous washings) reaches a predetermined threshold value, a predetermined abnormality processing is executed.

異常時処理は、自動洗浄動作がいつまでも終了しない事態を回避するための処理であれば特に限定されるものではなく、例えば、工作機械100の運転を停止するとともにアラームを報知してもよい。あるいは、閾値に到達した旨を記録、通知するとともに、そのメッシュエリアの洗浄はあらかじめユーザが設定した「洗浄中断期間」だけ中断し、他のメッシュエリアの洗浄や工作機械100の運転は継続してもよい。なお、洗浄回数526の閾値は、ユーザによって設定可能に構成されている。洗浄回数526が所定の閾値に達した場合には、その位置の切屑に対して選択された噴射方法(補正量Cや噴射圧や拡散レベル、動かし方など)が誤っている可能性がある。この場合には、他の噴射方法を試すことにより、噴射方法モデル107を更新してもよい。 The processing at the time of abnormality is not particularly limited as long as it is a processing for avoiding a situation in which the automatic cleaning operation is not terminated indefinitely. For example, the operation of the machine tool 100 may be stopped and an alarm may be notified. Alternatively, while recording and notifying that the threshold value has been reached, cleaning of the mesh area is interrupted for a "cleaning interruption period" set in advance by the user, and cleaning of other mesh areas and operation of the machine tool 100 are continued. May be good. The threshold value of the number of washings 526 is configured to be set by the user. When the number of cleanings 526 reaches a predetermined threshold value, there is a possibility that the injection method (correction amount C, injection pressure, diffusion level, moving method, etc.) selected for the chips at that position is incorrect. In this case, the injection method model 107 may be updated by trying other injection methods.

ティーチング処理部516は、各部分画像の判定結果524をストレージ502から読み出し、タッチパネル503に表示させる。具体的には、各部分画像を判定結果が識別可能な態様(例えば異なる判定結果ごとに異なる色)で表示する。例えば、クラス0(切屑なし)の判定確率P0、およびクラス1(切屑あり)の判定確率P1の値によって、以下に示す4グループに分類され、異なる色でマスクされる。 The teaching processing unit 516 reads the determination result 524 of each partial image from the storage 502 and displays it on the touch panel 503. Specifically, each partial image is displayed in a mode in which the determination result can be identified (for example, different colors for different determination results). For example, they are classified into the following four groups according to the values of the determination probability P0 of class 0 (without chips) and the determination probability P1 of class 1 (with chips), and are masked with different colors.

グループ1:P1が0~30%(P0が70~100%):赤色
グループ2:P1が30~50%(P0が50~70%):青色
グループ3:P1が50~70%(P0が30~50%):緑色
グループ4:P1が70~100%(P0が0~30%):黄色
画像から判定結果を確認したユーザは、誤って判定されている任意の部分画像をタッチ選択し、正しい判定結果(別の色)を入力することができる。例えば、グループ2に色分けされている部分画像を、グループ1に、グループ3に色分けされている部分画像をグループ4に分類するなど、といった変更を行なうことができる。ティーチング処理部516は、ユーザによる判定結果の変更入力に応じて、判定結果524を訂正する。
Group 1: P1 is 0 to 30% (P0 is 70 to 100%): Red Group 2: P1 is 30 to 50% (P0 is 50 to 70%): Blue Group 3: P1 is 50 to 70% (P0 is) 30 to 50%): Green Group 4: P1 is 70 to 100% (P0 is 0 to 30%): Yellow The user who confirms the judgment result from the image touch-selects any partial image that is erroneously judged. , You can enter the correct judgment result (different color). For example, the partial images color-coded into group 2 can be classified into group 1, and the partial images color-coded into group 3 can be classified into group 4. The teaching processing unit 516 corrects the determination result 524 according to the change input of the determination result by the user.

追加学習部517は、新たな教師データを用いて追加学習を行う。追加学習部517は、ティーチング処理部516によって訂正された判定結果(ユーザによる正しい切屑検出結果)を教師データとして、切屑判定モデル522に追加学習を実行させる。そして、追加学習の結果に応じて判定用パラメータ523を更新する。追加学習部517をネットワーク上の学習サーバに教師データをアップロードして追加学習させ、得られた判定用パラメータで切屑判定モデル522を更新してもよい。追加学習部517は、ティーチングモードの終了後、所定のタイミングでバックグラウンドで追加学習を開始し、訂正された判定結果を反映させた判定用パラメータを生成し更新するとともに、切屑判定モデル522を更新する。 The additional learning unit 517 performs additional learning using the new teacher data. The additional learning unit 517 causes the chip determination model 522 to execute additional learning using the determination result (correct chip detection result by the user) corrected by the teaching processing unit 516 as teacher data. Then, the determination parameter 523 is updated according to the result of the additional learning. The additional learning unit 517 may upload teacher data to a learning server on the network for additional learning, and update the chip determination model 522 with the obtained determination parameters. After the teaching mode ends, the additional learning unit 517 starts additional learning in the background at a predetermined timing, generates and updates a judgment parameter that reflects the corrected judgment result, and updates the chip judgment model 522. do.

クーラント制御部518は、制御部105を介してクーラントポンプ106を制御する。具体的には、機内の状況をそのまま撮像してタッチパネル503に表示する観察モードや、切屑検出部103で切屑を検出する切屑検出モードでは、クーラントポンプ106をオフにする。 The coolant control unit 518 controls the coolant pump 106 via the control unit 105. Specifically, the coolant pump 106 is turned off in the observation mode in which the situation inside the machine is captured as it is and displayed on the touch panel 503, or in the chip detection mode in which the chip detection unit 103 detects chips.

以上、本実施形態によれば、クーラントの噴射方法を学習することで効果的に切屑を除去することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to effectively remove chips by learning the method of injecting the coolant.

[他の実施形態]
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の技術的範囲で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の技術的範囲に含まれる。
[Other embodiments]
Although the invention of the present application has been described above with reference to the embodiments, the invention of the present application is not limited to the above-described embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the structure and details of the present invention within the technical scope of the present invention. Also included in the technical scope of the invention are systems or devices in any combination of the different features contained in each embodiment.

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に供給され、内蔵されたプロセッサによって実行される場合にも適用可能である。本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるサーバも、プログラムを実行するプロセッサも本発明の技術的範囲に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)は本発明の技術的範囲に含まれる。 Further, the present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices, or may be applied to a single device. Further, the present invention is also applicable when an information processing program that realizes the functions of the embodiment is supplied to a system or an apparatus and executed by a built-in processor. In order to realize the functions of the present invention on a computer, the technical scope of the present invention includes a program installed in the computer, a medium containing the program, a server for downloading the program, and a processor for executing the program. .. In particular, at least a non-transitory computer readable medium containing a program that causes a computer to execute the processing steps included in the above-described embodiment is included in the technical scope of the present invention.

なお、導出部104は、噴射方法モデル107を用いずに、補正量Cを、切屑位置141に応じて導出してもよい。例えば、導出部104は、切屑位置141と補正量Cとを対応付けて記憶する記憶部と、クーラント噴射後の切屑位置141の変化に応じて、記憶部に記憶された補正量Cを更新する更新部と、を有してもよい。ここで、補正量Cとは、クーラントノズル111の方向を示すベクトルが工作機械の底面と平行な平面(底面自体を含む)とぶつかる位置を噴射目標位置142とした場合、噴射目標位置142と切屑位置141との差分であり、平面距離である。噴射目標位置142と切屑位置141は、工作機械100の底面におけるXZ平面上の位置で定義することができる。ただし、補正量Cの定義はこれに限定されるものではなく、例えばクーラントノズル111の方向と、クーラントノズル111の位置と切屑位置とを結ぶ方向とがなす角度であってもよい。導出部104は、補正量Cを、クーラントノズル111の位置と切屑位置141との距離に応じて導出してもよい。クーラントノズル111そのものを移動できる構成の場合、導出部104は、クーラントノズル111の移動速度を加味して、補正量Cを導出してもよい。

The derivation unit 104 may derive the correction amount C according to the chip position 141 without using the injection method model 107. For example, the derivation unit 104 updates the storage unit that stores the chip position 141 and the correction amount C in association with each other, and the correction amount C stored in the storage unit according to the change of the chip position 141 after the coolant injection. It may have an update unit. Here, the correction amount C is the injection target position 142 and chips when the position where the vector indicating the direction of the coolant nozzle 111 collides with the plane parallel to the bottom surface of the machine tool (including the bottom surface itself) is set as the injection target position 142. It is a difference from the position 141 and is a plane distance. The injection target position 142 and the chip position 141 can be defined by positions on the XZ plane on the bottom surface of the machine tool 100. However, the definition of the correction amount C is not limited to this, and may be, for example, an angle formed by the direction of the coolant nozzle 111 and the direction connecting the position of the coolant nozzle 111 and the chip position. The lead-out unit 104 may lead out the correction amount C according to the distance between the position of the coolant nozzle 111 and the chip position 141. In the case of a configuration in which the coolant nozzle 111 itself can be moved, the lead-out unit 104 may derive the correction amount C in consideration of the moving speed of the coolant nozzle 111.

Claims (10)

流体の噴射方向を制御可能なノズルを備えた流体噴射部と、
工作機械の内部を撮像する撮像部と、
前記撮像部から取得した撮像画像に基づいて工作機械内部の切屑位置を検出する切屑検出部と、
前記流体の噴射目標位置の前記切屑位置からの補正量を、前記切屑位置に応じて導出する導出部と、
前記補正量を用いて、前記ノズルによる流体の噴射方向を制御する制御部と、
を備えた工作機械。
A fluid injection unit equipped with a nozzle that can control the injection direction of the fluid,
An image pickup unit that captures the inside of a machine tool,
A chip detection unit that detects the chip position inside the machine tool based on the captured image acquired from the image pickup unit, and a chip detection unit.
A derivation unit that derives the correction amount of the injection target position of the fluid from the chip position according to the chip position.
A control unit that controls the injection direction of the fluid by the nozzle using the correction amount, and
Machine tool equipped with.
前記補正量とは、前記ノズルの方向を規定する位置と前記切屑位置との差分である請求項1に記載の工作機械。 The machine tool according to claim 1, wherein the correction amount is a difference between a position defining the direction of the nozzle and the chip position. 前記ノズルの方向を規定する位置と前記切屑位置は、前記工作機械の底面と平行な平面上の位置で定義される請求項2に記載の工作機械。 The machine tool according to claim 2, wherein the position defining the direction of the nozzle and the chip position are defined as positions on a plane parallel to the bottom surface of the machine tool. 前記補正量とは、前記ノズルの方向と、前記ノズルの位置と前記切屑位置とを結ぶ方向とがなす角度である請求項1に記載の工作機械。 The machine tool according to claim 1, wherein the correction amount is an angle formed by the direction of the nozzle and the direction connecting the position of the nozzle and the position of the chip. 前記導出部は、前記補正量を、前記ノズルの位置と、前記切屑位置との距離に応じて導出する、または、前記補正量を、前記流体噴射部による流体の噴射圧に応じて導出する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の工作機械。 The derivation unit derives the correction amount according to the distance between the position of the nozzle and the chip position, or derives the correction amount according to the injection pressure of the fluid by the fluid injection unit. The machine tool according to any one of claims 1 to 4. (a)前記導出部は、さらに、前記切屑位置に応じて、前記流体の噴射圧を導出し、
前記制御部は、導出した前記噴射圧で流体を噴射するように前記流体噴射部を制御する、または、
(b)前記導出部は、さらに、前記切屑位置に応じて、前記流体が到達する領域の形状または面積で定義される拡散レベルを導出し、
前記制御部は、導出した前記拡散レベルで前記流体を噴射するように前記流体噴射部を制御する、または、
(c)前記導出部は、さらに、前記切屑位置に応じて、前記ノズルの動かし方を導出し、
前記制御部は、導出した前記動かし方で前記ノズルを動かすように前記流体噴射部を制御する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の工作機械。
(A) The derivation unit further derives the injection pressure of the fluid according to the chip position.
The control unit controls or controls the fluid injection unit so as to inject the fluid at the derived injection pressure.
(B) The derivation unit further derives a diffusion level defined by the shape or area of the region reached by the fluid, depending on the chip position.
The control unit controls or controls the fluid injection unit so as to inject the fluid at the derived diffusion level.
(C) The derivation unit further derives how to move the nozzle according to the chip position.
The machine tool according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit controls the fluid injection unit so as to move the nozzle by the derived movement method.
前記導出部は、切屑位置と、過去に噴射した流体の噴射方向と、流体噴射後の切屑位置の変化とを教師データとして機械学習することにより生成された噴射方向モデルを用いて、前記切屑位置から予測される、流体を噴射すべき噴射方向を導出する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の工作機械。 The derivation unit uses the chip position using an injection direction model generated by machine learning the chip position, the injection direction of the fluid injected in the past, and the change in the chip position after the fluid injection as teacher data. The machine tool according to any one of claims 1 to 6, which derives the injection direction in which the fluid should be injected, which is predicted from the above. 流体の噴射方法を制御可能なノズルを備えた流体噴射部と、
工作機械の内部を撮像する撮像部と、
前記撮像部から取得した撮像画像に基づいて工作機械内部の切屑位置を検出する切屑検出部と、
切屑位置と、過去に噴射した流体の噴射方法と、流体噴射後の切屑位置の変化とを教師データとして機械学習することにより生成された噴射方法モデルを用いて、前記切屑位置から予測される、流体を噴射すべき噴射方法を導出する導出部と、
を備えた工作機械。
A fluid injection unit equipped with a nozzle that can control the fluid injection method,
An image pickup unit that captures the inside of a machine tool,
A chip detection unit that detects the chip position inside the machine tool based on the captured image acquired from the image pickup unit, and a chip detection unit.
Predicted from the chip position using an injection method model generated by machine learning the chip position, the injection method of the fluid injected in the past, and the change in the chip position after the fluid injection as teacher data. A derivation unit that derives the injection method to inject the fluid, and
Machine tool equipped with.
前記噴射方法モデルは、過去に噴射した流体の噴射方法と、前記ノズルと切屑位置との距離と、流体噴射後の切屑位置の変化とを教師データとして、機械学習により生成されたモデルである請求項8に記載の工作機械。 The injection method model is a model generated by machine learning using the injection method of the fluid injected in the past, the distance between the nozzle and the chip position, and the change in the chip position after the fluid injection as training data. Item 8. The machine tool according to Item 8. 流体の噴射方向を制御可能なノズルを備えた流体噴射部と、
工作機械の内部を撮像する撮像部と、
前記撮像部から取得した撮像画像に基づいて工作機械内部の切屑位置を検出する切屑検出部と、
を備えた工作機械の制御方法であって、
前記流体の噴射方向の前記切屑位置からの補正量を、前記切屑位置に応じて導出する導出ステップと、
前記補正量を用いて、前記ノズルの向きを制御する制御ステップと、
をを含む工作機械の制御方法。
A fluid injection unit equipped with a nozzle that can control the injection direction of the fluid,
An image pickup unit that captures the inside of a machine tool,
A chip detection unit that detects the chip position inside the machine tool based on the captured image acquired from the image pickup unit, and a chip detection unit.
It is a control method of a machine tool equipped with
A derivation step for deriving a correction amount from the chip position in the injection direction of the fluid according to the chip position, and a derivation step.
A control step that controls the direction of the nozzle using the correction amount, and
How to control machine tools, including.
JP2020116731A 2020-07-06 2020-07-06 Machine machine and its control method Active JP6774588B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020116731A JP6774588B1 (en) 2020-07-06 2020-07-06 Machine machine and its control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020116731A JP6774588B1 (en) 2020-07-06 2020-07-06 Machine machine and its control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6774588B1 JP6774588B1 (en) 2020-10-28
JP2022014409A true JP2022014409A (en) 2022-01-19

Family

ID=72916088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020116731A Active JP6774588B1 (en) 2020-07-06 2020-07-06 Machine machine and its control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6774588B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7143053B1 (en) 2022-06-09 2022-09-28 Dmg森精機株式会社 Information processing device and program
WO2023163126A1 (en) * 2022-02-28 2023-08-31 Dgshape株式会社 Cutting machine
KR102629912B1 (en) * 2023-03-07 2024-01-29 신성식 Method and apparatus for controlling injection of cutting oil used in a cutting process using a neural network

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7085076B1 (en) * 2022-01-06 2022-06-15 Dmg森精機株式会社 Machine tools, control methods, and control programs

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10118884A (en) * 1996-10-22 1998-05-12 Fanuc Ltd Cutting liquid spraying system in machining
JPH10180585A (en) * 1996-11-06 1998-07-07 Makino Milling Mach Co Ltd Machine tool provided with automatic chip removal device
JP2010034583A (en) * 2003-07-18 2010-02-12 Shibaura Mechatronics Corp Treatment apparatus and treatment method of substrate
JP2013129054A (en) * 2011-11-25 2013-07-04 Minebea Co Ltd Cutting fluid ejection apparatus
JP2013233621A (en) * 2012-05-09 2013-11-21 Fanuc Ltd Nozzle position adjusting tool and nozzle position adjusting method
JP2017027348A (en) * 2015-07-22 2017-02-02 株式会社スギノマシン Control program generation method, cam system, control program, and recording medium
JP2017094420A (en) * 2015-11-20 2017-06-01 ファナック株式会社 Machine tool

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10118884A (en) * 1996-10-22 1998-05-12 Fanuc Ltd Cutting liquid spraying system in machining
JPH10180585A (en) * 1996-11-06 1998-07-07 Makino Milling Mach Co Ltd Machine tool provided with automatic chip removal device
JP2010034583A (en) * 2003-07-18 2010-02-12 Shibaura Mechatronics Corp Treatment apparatus and treatment method of substrate
JP2013129054A (en) * 2011-11-25 2013-07-04 Minebea Co Ltd Cutting fluid ejection apparatus
JP2013233621A (en) * 2012-05-09 2013-11-21 Fanuc Ltd Nozzle position adjusting tool and nozzle position adjusting method
JP2017027348A (en) * 2015-07-22 2017-02-02 株式会社スギノマシン Control program generation method, cam system, control program, and recording medium
JP2017094420A (en) * 2015-11-20 2017-06-01 ファナック株式会社 Machine tool

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023163126A1 (en) * 2022-02-28 2023-08-31 Dgshape株式会社 Cutting machine
JP7143053B1 (en) 2022-06-09 2022-09-28 Dmg森精機株式会社 Information processing device and program
JP2023180267A (en) * 2022-06-09 2023-12-21 Dmg森精機株式会社 Information processing device and program
KR102629912B1 (en) * 2023-03-07 2024-01-29 신성식 Method and apparatus for controlling injection of cutting oil used in a cutting process using a neural network

Also Published As

Publication number Publication date
JP6774588B1 (en) 2020-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6774588B1 (en) Machine machine and its control method
US10307876B2 (en) Machine tool
CN104647920B (en) A kind of printer head ink-jet detection and control system and its method of work
US20220237767A1 (en) Chip detection apparatus, machine tool, chip detection method, and learning image composition apparatus
JP6774587B1 (en) Machine Tools
JP2017080842A (en) Tool cleaning device of machine tool
US10065208B2 (en) Discharge determination method and discharge apparatus
JP7294991B2 (en) Apparatus, cleaning system, and method for determining whether cleaning of working area of machine tool is necessary
JP2022180272A (en) Information processing device
WO2021107076A1 (en) Display device, machine tool, and liquid ejection method
JP2021074852A (en) Cleaning system and method for cleaning work space of machine tool
WO2022044882A1 (en) Information processing device and machine tool
CN114494295A (en) Robot intelligent slaughter and segmentation method and device and storage medium
US20230011866A1 (en) Information processing device, machine tool, and information processing system
US20230049354A1 (en) Information processing device, machine tool, and program
CN107825716B (en) Automatic 3D who revises prints shower nozzle system
CN111881733A (en) Worker operation step specification visual identification judgment and guidance method and system
JP2022179892A (en) Information processing device
WO2021107075A1 (en) Display device, machine tool, and liquid ejection method
CN116400588B (en) Automatic positioning and cleaning method and equipment for bread mold residues
CN117129478A (en) Defect detection method and device suitable for multiple types of edges
JP2022029909A (en) Information processing apparatus, program and machine tool
CN113553964A (en) Image recognition method and device, electronic equipment and cooking system
Barreira et al. Handling topological changes in the topological active volumes model

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200706

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200706

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200817

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200825

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200904

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200924

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201002

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6774588

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250